天然氣工程烴類流體相態(tài)

氣藏類型：干氣藏濕氣藏凝析氣藏重要性：是確定開發(fā)方式的根底川西北、川中、新疆、青海、華北、中原、大港等地都存在凝析氣田。第三章烴類流體相態(tài)

〔概論〕十五863子課題驗收匯報主要內(nèi)容一、烴類流體相態(tài)特性二、油氣體系氣液平衡計算三、實踐氣體形狀方程和熱力學(xué)性質(zhì)四、重餾分特征化五、相態(tài)法氣藏類型判別簡介十五863子課題驗收匯報相態(tài)的幾個根本概念多組分烴類流體相態(tài)變化和原理氣液平衡的物料和熱力學(xué)平衡的根本概念氣液平衡計算的根本步驟實踐氣體形狀方程的根本構(gòu)造重餾分特征化根本原理本章掌握重點十五863子課題驗收匯報一、烴類流體相態(tài)特性〔一〕根本概念體系相組分組成自在度相平衡化學(xué)位逸度〔二〕單組分和多組分烴類體系十五863子課題驗收匯報1、體系體系是在一定范圍內(nèi)一種或幾種定量的物質(zhì)體系和環(huán)境是相對的范圍是研討時劃定的環(huán)境和體系親密相關(guān) 研討的范圍確定了體系中的物質(zhì)及物質(zhì)量，也確定了環(huán)境和體系的關(guān)系體系分類孤立體系與環(huán)境無能量和物質(zhì)交換封鎖體系與環(huán)境僅有能量交換、無物質(zhì)交換敞開體系與環(huán)境既有能量交換、又有物質(zhì)交換井口維護器井口安裝閥座錐形閥彈簧孔板壓座外殼芯子孔板水氣十五863子課題驗收匯報2、相體系內(nèi)任何均一的部分體系總是由一定數(shù)目的相構(gòu)成相有氣、液、固三種，可以不延續(xù)存在〔如：干冰可由固相直接到氣相〕相與相之間存在界面任何一相都能與體系的其它均勻部分分開3、組分構(gòu)成體系的各種純物質(zhì)可以是單質(zhì)也可以是化合物各物質(zhì)之間無化學(xué)反響純水鹽水十五863子課題驗收匯報5、自在度在不改動平衡體系中原有平衡相數(shù)的條件下可獨立改動的量天然氣中普通為壓力、溫度、組成當(dāng)某一參數(shù)改動引起相數(shù)的改動，那么該參數(shù)不是獨立變量鹽水體系中構(gòu)成某種物質(zhì)〔組分〕的含量或比例天然氣中普通用摩爾百分比表示體系中各組分的組成摩爾百分比的加和等于14、組成十五863子課題驗收匯報6、化學(xué)位控制物質(zhì)傳送的強度位能它實踐上是體系某種物質(zhì)的偏摩爾內(nèi)能〔內(nèi)能確定了分子運動速度〕當(dāng)有多相存在時，它決議了某種組分在一相到另一相的傳送強度概念籠統(tǒng)、難于詳細化和計算。7、相平衡體系中各組分在相與相之間的遷移傳送速度相等時的形狀。遷移速度受化學(xué)位控制相平衡時，某組分在各相中的化學(xué)位相等〔相平衡熱力學(xué)條件〕8、逸度●校正了的壓力，它是人們在實現(xiàn)由熱力學(xué)變量〔化學(xué)位〕向物理丈量變量轉(zhuǎn)換的一種概念工具。它直接將數(shù)學(xué)上的籠統(tǒng)量與實踐的可以丈量的普通強度量相聯(lián)絡(luò)起來。等溫化學(xué)位

逸度系數(shù)可由形狀方程計算〔對理想氣體混合物其值位1.0〕鹽水相平衡時，某組分在各相中的逸度相等為相平衡的另一種熱力學(xué)斷定條件。平衡常數(shù)鹽水十五863子課題驗收匯報(二〕單組分和多組分烴類體單一烴類組分相態(tài)特征多組分烴類體系相態(tài)特征多組分體系的反轉(zhuǎn)凝析景象常見氣藏的P-T相圖十五863子課題驗收匯報1、單一烴類組分相態(tài)特性實際和實驗研討同時闡明，對于同一純物質(zhì)存在以下關(guān)系它闡明圖解上述函數(shù)關(guān)系需求三維空間。在實踐運用中三維空間難于運用實踐經(jīng)常運用的是：壓力-溫度投影圖〔簡稱P—T圖〕壓力-體積投影圖〔簡稱P—V圖〕BCD液氣、液兩相區(qū)氣臨界點T<TcT>TcT=TcP單組分體積VBCD液氣、液兩相區(qū)氣臨界點T<TcT>TcT=TcP多組分體系體積V十五863子課題驗收匯報1、單一烴類組分相態(tài)特性實際和實驗研討同時闡明，對于同一純物質(zhì)存在以下關(guān)系它闡明圖解上述函數(shù)關(guān)系需求三維空間。在實踐運用中三維空間難于運用實踐經(jīng)常運用的是：壓力-溫度投影圖〔簡稱P—T圖〕壓力-體積投影圖〔簡稱P—V圖〕單一組分烴類體系的相態(tài)研討曾經(jīng)提示了相平衡的許多重要特性。無論體系多么復(fù)雜，多相共存、蒸氣壓、臨界點、延續(xù)單相區(qū)等重要概念將會運用到任一體系。臨界點：氣液相內(nèi)涵性質(zhì)一樣的點，這時氣液兩相共存。臨界參數(shù)：Pc，Tc，ρc，Zc，Vc正常相變：P衡定，T升高，液相全變?yōu)闅庀?。T衡定，P下降，液相也會全變?yōu)闅庀?。特點：無兩相區(qū)，是一個急變過程。十五863子課題驗收匯報2、多組分烴類體系相態(tài)特征單一組分與多組分體系的根本區(qū)別在于：體系中每添加一個組分就要添加一個自在度。我們必需規(guī)定附加的變量來確定體系的形狀。對于一個含有N個組分的體系，其描畫方程為：由此可見，多組分體系不能夠用三維空間來描畫一個完好的體系。十五863子課題驗收匯報兩相共存的最高壓力兩相共存的最高壓力泡點線露點線等液量線氣藏類型-相圖法：干氣藏：TReseroirTm濕氣藏：TReservoirTm，但地面分別條件落在兩相區(qū)凝析氣藏：Tc＜TReservoir＜Tm，Tm——臨界凝析溫度Pm——臨界凝析壓力3、多組分體系的反轉(zhuǎn)凝析景象在純組分體系中，當(dāng)?shù)葴鼐o縮或等壓降溫時，都會導(dǎo)致有液體的凝析產(chǎn)生。在多組分體系中那么經(jīng)常出現(xiàn)和這相反的逆變景象，即在等溫降壓或等壓升溫的情況下，反而會引起液體的凝析。天然氣體系中凝析氣體系特有的景象多組分烴類體系P-T相圖及特征十五863子課題驗收匯報4、常見氣藏的P-T相圖干氣氣藏P-T相圖表示圖C濕氣藏P-T相圖表示圖CP地層條件Tsep典型特點：干氣在任何環(huán)節(jié)不產(chǎn)生液烴濕氣在分別器有液烴產(chǎn)生凝析氣在地下、井筒和分別器均有液烴產(chǎn)生十五863子課題驗收匯報二、氣液平衡及相圖計算(一)相平衡計算的根本概念及運用(二)油氣體系氣液平衡計算物料平衡方程(三)油氣體系氣液平衡時熱力學(xué)平衡方程(四)相平衡計算的常用數(shù)學(xué)模型(五)相圖計算十五863子課題驗收匯報1、相平衡體系中各組分在相與相之間的遷移傳送速度相等時的形狀對任一組分，氣相分子進入液相的速度和液相分子進入氣相的速度相等。特點：P、T一定，平衡時各相組成不變,是一個動態(tài)平衡。液/xi汽/yi2、相平衡常數(shù)(平衡分配比)定義：平衡時，組分i在氣相和液相中的摩爾分?jǐn)?shù)之比。公式：計算方法：收斂壓力法形狀方程法3、相平衡計算模型的原理相平衡相平衡時，某組分在各相中的化學(xué)位相等組分i的氣相逸度應(yīng)與液相逸度相等fvi=fLo,i=1,2,…n逸度單位：與壓力單位一樣用途：判別氣液兩相能否到達平衡的可測工具或稱參數(shù)。等溫化學(xué)位

逸度系數(shù)可由形狀方程計算Question：Howtocalculatecompositionofeverycomponentinsystem?〔一〕氣液平衡計算根本概念及運用十五863子課題驗收匯報(二)油氣體系氣液平衡計算物料平衡方程〔1〕假設(shè)條件體系處于氣液相平衡等組成膨脹體系溫度堅持恒定不思索油氣接觸介質(zhì)的影響液/xi汽/yi〔2〕數(shù)學(xué)模型〔物料平衡方程〕設(shè)對于一混合烴類體系，取1mol的物質(zhì)作為分析單元，那么當(dāng)其處于任一氣液兩相平衡形狀對應(yīng)有以下特性〔數(shù)學(xué)描畫〕：①平衡氣液相的摩爾分量V和L分別在0和1之間變化，且滿足歸一化條件：V+L=1.0②平衡氣、液相的組成應(yīng)分別滿足歸一化條件：或表示為：③平衡氣、液相中的各組分的量之和應(yīng)分別等于各自總的量的大?。孩芷胶鈿?、液相中任一組分的分配比例用平衡常數(shù)描畫：十五863子課題驗收匯報(二)油氣體系氣液平衡計算物料平衡方程十五863子課題驗收匯報目的：求在給定壓力和溫度條件下得氣、液兩相的摩爾分量及組成解法：物料平衡方程是高度非線性方程，普通采用迭代法求解〔如：牛頓迭代法〕。如何利用物料平衡方程求解相平衡問題？V的初值：進料為液相，可使初值小于0.5；進料為氣相，可使初值大于0.5收斂判據(jù)：物料平衡方程的牛頓迭代法要求得平衡氣液相的摩爾分量和組成，關(guān)鍵的參數(shù)是氣液兩相的平衡常數(shù)Ki，只需能準(zhǔn)確知道氣液平衡形狀下各組成的平衡常數(shù)，就能進展氣液平衡計算。那么氣液兩相平衡時其熱力學(xué)條件和平衡常數(shù)有什么關(guān)系呢？十五863子課題驗收匯報1、氣液平衡常數(shù)與氣液相逸度的關(guān)系2、逸度系數(shù)與逸度、壓力和組成的關(guān)系3、氣液相平衡熱力學(xué)方程組相平衡計算的熱力學(xué)平衡條件方程組為：液/xi汽/yi(三〕、油氣體系氣液平衡時熱力學(xué)平衡方程十五863子課題驗收匯報油氣體系相平衡的一致數(shù)學(xué)模型：物料平衡方程組熱力學(xué)平衡條件方程組其中的露點、泡點和閃蒸模型均可從該模型導(dǎo)出經(jīng)過該模型的變化?？捎嬎泱w系的露點線、泡點線、等液量線液/xi汽/yi解釋〔四〕、相平衡計算的常用數(shù)學(xué)模型十五863子課題驗收匯報十五863子課題驗收匯報①對Pd賦初值②對Ki賦初值③計算組成xi④計算逸度fLi，fVi⑤計算平衡常數(shù)Ki⑥平衡條件檢查，即：|fLi-fVi|＜ε⑦檢查露點能否收斂汽/yi解釋露點計算步驟：十五863子課題驗收匯報2、泡點計算于是泡點形狀氣相的組成歸一化條件為：泡點定義：第一個氣泡剛好析出時的形狀。計算泡點就是計算泡點壓力或泡點溫度。液/xi汽/yi計算步驟和露點計算類似十五863子課題驗收匯報3、氣液平衡計算

〔天然氣地面工程中又稱平衡冷凝〕氣液平衡計算方程組建立氣液平衡計算滿足的條件氣液平衡計算方法十五863子課題驗收匯報①對每個Ki賦初值。如用Willson公式賦初值②用牛頓迭代法求解平衡冷凝方程，確定V③計算組成xi，yi④用形狀方程計算逸度fLi，fVi⑤計算平衡常數(shù)Ki⑥對每個組分檢查平衡條件能否收斂，條件：|fLi-fVi|＜ε輸入P、T、zi初值Ki物質(zhì)平衡計算VL、V、xi、yi計算Ki計算ZL、ZV計算fLi、fVi|fLi-fVi|＜ε?NY氣液平衡計算步驟：十五863子課題驗收匯報定義：平衡冷凝是氣體冷卻到一定P、T下到達的平衡?！?〕平衡冷凝方程①總物料平衡方程F=V+L〔Kmol/h〕液化率：e=L/F汽化率：1-e=V/F②組分i的物料平衡方程③平衡冷凝方程其根本計算步驟和氣液平衡計算是一樣的，由于液化率相當(dāng)于液相摩爾分?jǐn)?shù)4、地面工程中的平衡冷凝計算十五863子課題驗收匯報該方法為便于用矩陣方式采用牛頓迭代法計算，把物質(zhì)平衡方程組中的第n+1個方程用壓力的方式表示出來：露點計算：泡點計算：等溫閃蒸：〔四〕常用的第二類相平衡計算數(shù)學(xué)模型十五863子課題驗收匯報三、實踐氣體形狀方程和熱力學(xué)性質(zhì)重點和難點(1)*EOS的壓力方式：(2)*EOS的Z因子方式(3)*用形狀方程進展逸度計算十五863子課題驗收匯報其最大的勝利之處在于:(1)第一次導(dǎo)出了滿足臨界點條件，且對V是簡單的三次方型形狀方程形狀方程有明確的物理意義(2)經(jīng)過與〔Andrews〕實測CO2體系臨界等溫線對比，初次用形狀方程闡明氣液兩相相態(tài)轉(zhuǎn)變的延續(xù)性(3)提出了兩參數(shù)對比態(tài)原理(4)建立和開展能同時準(zhǔn)確描畫平衡氣液兩相相態(tài)行為的形狀方程是能夠的存在的問題：(1)僅對理想氣體做了簡單的修正，引入a和b時忽略了實踐分子幾何形狀和分子不對稱性及溫度對壓力的影響；(2)其實際臨界緊縮因子為0.375，遠大于實測值0.292至0.264，僅適用于簡單的球形對稱的非吸性分子體系。十五863子課題驗收匯報目前在形狀方程改良，主要開展方向：(1)基于統(tǒng)計熱力學(xué)正那么分配函數(shù)實際開展(2)由統(tǒng)計熱力學(xué)剛球擾動實際開展(3)按摩爾密度展開級數(shù)并結(jié)合統(tǒng)計熱力學(xué)開展(4)基于溶液活度實際開展(5)根據(jù)分子熱力學(xué)建立偏心硬球模型對VanderWaals方程做半閱歷半實際改良前三類有較嚴(yán)密的實際根底，但由于構(gòu)造復(fù)雜，實踐運用上存在一些困難活度實際在描畫氣液平衡方面不能令人稱心第五類方程目前用得最為廣泛〔主要引見PR、SRK–EOS〕十五863子課題驗收匯報〔1〕壓力方式1961ＳＲＫ從分子物理學(xué)角度、用非球形不對稱分子間相互作用位能〔引力和斥力〕與簡單球形對稱非極性分子間的位能偏向來改良：1、SRK—EOS對含弱極性組分的非烴－烴混合體系計算有改善。對含H2S的油氣體系誤差較大。十五863子課題驗收匯報Z的三次方型形狀方程將ＰＶ＝ｚＲＴ的Ｖ代入SRK的壓力方程:式中：A=f〔P,T,yi〕，B=f〔P,T,yi〕(2)SRK方程的Z因子型式十五863子課題驗收匯報〔3〕混合體系的SRK方程kij——組分i和j的二元交互作用系數(shù)SRK-EOS逸度系數(shù)十五863子課題驗收匯報1976年P(guān)eng和Robinson等人對VDW、RK、SRK進展了改良，它兩個方面進展了思索?(1)VDW方程的斥力項，從簡單性和適用性來講，任然是目前較好的；(2)對引力項和分子密度作出了深化的分析，給出了引力項更好的構(gòu)造2、PR-EOS十五863子課題驗收匯報〔1〕壓力方式十五863子課題驗收匯報(2)PR-EOS的Z因子方式及逸度方程十五863子課題驗收匯報知：Ｐ、Ｔ、ｙi求：ｚ和體積特性(Vm、ν、ρm、ρg)對根的討論：在氣相區(qū)存在一個實根液相區(qū)存在一個實根兩相區(qū)存在三個實根。對氣相組成yi取Vmmax計算zmax，對液相組成xi取Vmmin計算zmin，中間根無意義。z3型方程的解法：牛頓迭代法牛頓迭代(如SRK〕初值怎樣??？對氣相yi→zg：z0＝1;對液相xi→zl：z0＝03、ｚ三次方型形狀方程求解十五863子課題驗收匯報四、重餾分特征化問題的提出色譜組成準(zhǔn)確分析：N2，CO2，H2S，C1，C2，C3,iC4,nC4,iC5,nC5,C6色譜組成不能準(zhǔn)確分析：C7，C8，…,C44+處置方法擬組分化：把不易準(zhǔn)確測定的第n個組分以后的一切組分合并成一個假的“單一組分〞，稱為擬組分引出新的問題如何正確確定擬組分的Tc,Pc,等相平衡計算所需的熱力學(xué)性質(zhì)=>引出重餾分特征化處置技術(shù)十五863子課題驗收匯報〔1〕閱歷關(guān)聯(lián)式方法：根據(jù)實驗測定的熱力學(xué)性質(zhì)數(shù)據(jù)建立閱歷關(guān)聯(lián)式，用所建立的閱歷關(guān)聯(lián)式預(yù)測重餾分的熱力學(xué)性質(zhì)〔2〕等效碳原子數(shù)關(guān)聯(lián)法：把烴類同系物的碳原子數(shù)在數(shù)值上看成是延續(xù)分布的，將Cn+的熱力學(xué)參數(shù)與之等效處置，即把Cn+等效為一樣碳原子數(shù)的烴類同系物進展其熱力學(xué)參數(shù)的預(yù)測四、重餾分特征化〔3〕延續(xù)熱力學(xué)分布函數(shù)方法：經(jīng)過高精度的色譜分析測定有代表性的油氣烴類體系的組成，用概率分布模型描畫Cn+中各個單碳數(shù)組分的組成分布規(guī)律，建立其熱力學(xué)性質(zhì)預(yù)測模型〔4〕以相態(tài)實驗數(shù)據(jù)為目的的最優(yōu)化擬合方法：經(jīng)過對油氣體系相態(tài)實驗數(shù)據(jù)的擬合計算，獲得與體系相匹配的Cn+熱力學(xué)參數(shù)十五863子課題驗收匯報1、閱歷關(guān)聯(lián)式法以Edmister的閱歷關(guān)聯(lián)式為例式中：Pa-大氣壓；Pc-臨界壓力，MPa。Tb-正常沸點；Tc-臨界溫度，K十五863子課題驗收匯報2、基于延續(xù)熱力學(xué)實際的等效碳原子數(shù)法等效碳原子數(shù)概念將Cn+重餾分的正常沸點，分子量，比重和臨界性質(zhì)等熱力學(xué)參數(shù)與烴類體系同系物的參數(shù)作比較，可得到一個整數(shù)或非整數(shù)碳原子數(shù)的“烴類同系物〞與之等效。我們把這一碳原子數(shù)稱為Cn+的等效碳原子數(shù)。等效碳原子數(shù)關(guān)聯(lián)方法的思緒根據(jù)等效碳原子數(shù)的概念，先將正構(gòu)烷烴同系物的熱力學(xué)參數(shù)關(guān)聯(lián)為其碳原子數(shù)的閱歷公式，再設(shè)法求出Cn+重餾分的等效碳原子數(shù)，然后借用正構(gòu)烷烴同系物的閱歷公式即可求得其熱力學(xué)參數(shù)碳原子數(shù)Cn5101520253035404556048040032024016080分子量Cn=(M+4.028)/13.997十五863子課題驗收匯報05101520700600500400300200100碳原子數(shù)Cn臨界溫度Tc式中：Tc-臨界溫度，K051015205.04.03.02.01.00.0臨界壓力Pc碳原子數(shù)Cn式中：Pc-臨界壓力，MPa等效碳原子數(shù)關(guān)聯(lián)方法十五863子課題驗收匯報0.80.60.40.2005101520碳原子數(shù)Cn偏心因子2、基于延續(xù)熱力學(xué)實際的等效碳原子數(shù)法十五863子課題驗收匯報3、基于延續(xù)熱力學(xué)實際的分布函數(shù)方法根本思緒準(zhǔn)確測定有代表性的黑油，揮發(fā)油和凝析氣中Cn+重餾分中各個單碳數(shù)組分的組成含量=>組分的延伸分析〔C7~C45+〕把分析結(jié)果繪制成分子量〔或碳原子數(shù)〕與組成關(guān)系的概率分布曲線，建立相應(yīng)的概率分布數(shù)學(xué)模型用組成與分子量之間的概率分布模型預(yù)測普通油氣體系Cn+重餾分中單碳數(shù)組分的延伸及其熱力學(xué)性質(zhì)十五863子課題驗收匯報Cn+中各單碳數(shù)組分M與zi關(guān)系的分布曲線1.00.10.010.001100200300400500MMiMi+1zi/zn+3、基于延續(xù)熱力學(xué)實際的分布函數(shù)方法十五863子課題驗收匯報Cn+中各單碳數(shù)組分M與zi關(guān)系的概率密度分布曲線0.010.0100200300400500M0.0080.0060.0040.002p(M)zi=zc7+·AREAP(M)----PROBABILITYDENSITYFUNCTION3、基于延續(xù)熱力學(xué)實際的分布函數(shù)方法十五863子課題驗收匯報重餾分中各延伸組分應(yīng)滿足物質(zhì)平衡關(guān)系組成分布平衡：各延伸組分組成含量總和等于重餾分的組成組成分布平衡分子量分布平衡密度分布平衡3、基于延續(xù)熱力學(xué)實際的分布函數(shù)方法十五863子課題驗收匯報分子量分布平衡：各延伸組分分子量總和等于重餾分的分子量3、基于延續(xù)熱力學(xué)實際的分布函數(shù)方法密度分布平衡：各延伸組分密度總和等于重餾分的密度

的分子量重餾分中最大碳數(shù)組分的分子量重餾分中最小碳數(shù)組分重餾分的摩爾組成式中------+NnnCCCMMr十五863子課題驗收匯報分布模型：M~zi關(guān)系滿足三參數(shù)伽瑪概率密度分布模型式中：p(M)--組成的概率密度分布函數(shù)M--分子量--Cn+重餾分中最小碳數(shù)組分的分子量--確定分布曲線形狀的特征參數(shù)3、基于延續(xù)熱力學(xué)實際的分布函數(shù)方法0.010.0100200300400500M0.0080.0060.0040.002p(M)zi=zc7+·AREA之間的關(guān)系=>式中：Cn--Cn+重餾分中最小起始碳原子數(shù)Mcn+--Cn+重餾分的平均分子量，由實驗測定給出形狀特征參數(shù)十五863子課題驗收匯報分布函數(shù)法Cn+重餾分單碳數(shù)組分延伸的表征累積概率分布函數(shù)累積概率分布函數(shù)的解析式3、基于延續(xù)熱力學(xué)實際的分布函數(shù)方法各延伸組分組成分布各延伸組分組成分布的解析式式中：i=n,n+1,……N(=45)十五863子課題驗收匯報咖嗎函數(shù)的計算!咖嗎函數(shù)的遞推關(guān)系!終了遞推計算的精度設(shè)置3、基于延續(xù)熱力學(xué)實際的分布函數(shù)方法十五863子課題驗收匯報重餾分特征化處置過程對Cn+中各單碳數(shù)組分進展延伸處置〔Spliting)對各單碳數(shù)組分的熱力學(xué)性質(zhì)進展關(guān)聯(lián)計算對延伸后的單碳數(shù)組分進展擬組分化劈分處置(Lumping)〔1〕Cn+重餾分的延伸目的：根據(jù)概率密度函數(shù)分布規(guī)律，模擬色譜分析過程將Cn+中各單碳數(shù)組分從起始碳數(shù)開始延伸到某一高碳數(shù)。普通是延伸到C45+。意義：用于預(yù)測各個單碳數(shù)組分的mole組成和熱力學(xué)性質(zhì)。3、基于延續(xù)熱力學(xué)實際的分布函數(shù)方法十五863子課題驗收匯報〔1〕Cn+重餾分的延伸方法:根據(jù)概率密度函數(shù)分布規(guī)律，以實測的Cn+重餾分平均分子量Mcn+，平均比重rcn+和組成zcn+為目的函數(shù)進展擬合計算，以獲得各個單碳數(shù)組分的組成含量和分子量步驟A:設(shè)兩個相鄰單碳數(shù)組分的分子量分別為Mi和Mi+1,那么分子量介于Mi和Mi+1之間的組分的mole含量為：

式中：i=n,n+1,…,N,表示碳原子數(shù)。其選取視精度要求而定，普通最小碳數(shù)n可取為7或11；最高碳數(shù)N可取為45。3、基于延續(xù)熱力學(xué)實際的分布函數(shù)方法十五863子課題驗收匯報B延伸后的各單碳數(shù)的組成需滿足以下目的函數(shù)式中：Mi--第i個單碳數(shù)組分的分子量ri--第i個單碳數(shù)組分的比重C根據(jù)Watson特征常數(shù)的定義和Riazi-Daubert實際，可得以下關(guān)系式：〔1〕Cn+重餾分的延伸為了求解前述目的函數(shù)，需求確定的參數(shù)有n,N,Mcn+,γcn+,Zcn+,以及Mi,Tbi和γi三組數(shù)據(jù)中的任何一組。其中Mcn+,γcn+,Zcn+,由實驗測定，假設(shè)以Mi為調(diào)理變量，那么可取正構(gòu)烷烴的分子量為初值。實踐計算中，可采用正割法對Mi,Tbi或ri進展迭代，而使的解就可以求出各延伸的單碳數(shù)組分的zi/zcn+,Mi,ri和Tbi等參數(shù)。十五863子課題驗收匯報〔2〕各延伸的單碳數(shù)組分熱力學(xué)性質(zhì)的計算選擇相順應(yīng)的閱歷關(guān)聯(lián)式與各單碳數(shù)組分之間的二元交互作用系數(shù))為式中：C(

0668.014.01]/)/lg([73)472(

1071589.1)472(

1053028.50629.191112448.486618.3113596.03125.263596.05885.0cicicicbiciaciibiibicibiibiciibicikkTTPPKTTPKTTPTT-----=-=>×=<×==γwγγγ十五863子課題驗收匯報〔3〕各延伸組分的擬組分化處置目的把延伸的單碳數(shù)組分按一定規(guī)那么劃分合并成幾個擬組分，以便在保證計算精度的情況下減少相平衡計算的任務(wù)量。方法選擇一組擬組分化的劈分規(guī)那么擬組分個數(shù)確實定：式中：n，N分別為單碳數(shù)組分的最小和最大碳數(shù)各擬組分劃分的分界分子量用Kay規(guī)那么進展各擬組分熱力學(xué)參數(shù)的計算十五863子課題驗收匯報(4)延續(xù)熱力學(xué)分布函數(shù)方法綜合評述〔1〕分布模型的合理性:咖瑪函數(shù)概率分布模型假定分子量與摩爾分?jǐn)?shù)之間存在延續(xù)關(guān)系，因此不是反映色譜組成分析結(jié)果的真實物理模型，但是在數(shù)值上合理〔2〕擬組分?jǐn)?shù)目的合理性:對于一給定的油氣體系，需求劃分多少個擬組分才干準(zhǔn)確預(yù)測其相平衡特性？普通情況下，擬組分?jǐn)?shù)目越多，計算結(jié)果應(yīng)越準(zhǔn)確。但并不盡然，由于影響計算精度的除了擬組分的個數(shù)外，還有擬組分劃分方案的合理性。重點是擬組分劃分方案的合理性，這需選擇適宜的混合規(guī)那么。通常劃分的擬組分?jǐn)?shù)為3個?！?〕混合規(guī)那么的選擇:CurtisH.Whitson在“CharacterizingHydrocarbonPlusFractions〞(Soc.Pet.Eng.J.(Aug.1983)683-694)一文中同時給出了Kay規(guī)那么法和平均沸點法兩種混合規(guī)那么。經(jīng)對比計算，闡明兩種混合規(guī)那么的計算結(jié)果相差不大，但Kay規(guī)那么法較為簡單，故常用?！?〕根底數(shù)據(jù)的選擇:在進展重餾分單碳數(shù)組分的延伸時，可以選擇單碳數(shù)組分的分子量Mi,正常沸點Tbi，比重ri中的任一組數(shù)據(jù)為根底，各自的延伸結(jié)果不同，但對油氣體系相平衡計算結(jié)果影響不大。十五863子課題驗收匯報4、基于相態(tài)實驗數(shù)據(jù)的最優(yōu)化擬合方法問題的提出運用形狀方程方法進展油氣藏流體相態(tài)模擬計算，必需能明確給出模擬所需的各烴類組分的計算參數(shù)如分子量，臨界溫度，臨界壓力，偏心因子，以及形狀方程的可調(diào)參數(shù)，二元交互作用系數(shù)kij等。根據(jù)前面的分析，普通對于低碳原子數(shù)組分和非烴類氣體，都有準(zhǔn)確數(shù)據(jù)可查并可存儲在計算程序中供計算選擇；但對于高碳數(shù)〔如Cn+重餾分〕組分，雖經(jīng)過重餾分特征化處置后可得到初始數(shù)據(jù)，但直接運用初始數(shù)據(jù)計算能夠會產(chǎn)生較大的誤差。因此在進展完好的相平衡計算之前，需經(jīng)過對相態(tài)實驗數(shù)據(jù)的擬合來調(diào)整重餾分的熱力學(xué)參數(shù)，以便使計算結(jié)果更好地符合實驗數(shù)據(jù)而達最正確匹配。擬合計算普通采用兩種方法。一是自動擬合法，即以實測相態(tài)數(shù)據(jù)為目的函數(shù)，采用非線性回歸方法如單純形最優(yōu)化擬合等方法進展熱力學(xué)參數(shù)的匹配；二是采用閱歷法，即憑人工對各種熱力學(xué)參數(shù)對計算過程的敏感性的認(rèn)識，確定參數(shù)的調(diào)整范圍，經(jīng)過多次試湊計算，以獲得與實驗數(shù)據(jù)相匹配的結(jié)果。兩種方法各有其優(yōu)劣，適用時常先采用人工法進展快速試湊以逼近收斂域，然后經(jīng)過非線性回歸計算得到準(zhǔn)確值。十五863子課題驗收匯報非線性回歸目的函數(shù)的建立式中：F(X1,X2,…,Xn)--目的函數(shù)；X1,X2,…,Xn--所選擇的擬合變量(Tcn+，Pcn+,等〕；Wi--第i個擬合變量的權(quán)重；Yci,Yei--分別為計算和實測的相態(tài)參數(shù)(如露點壓力，泡點壓力，反凝析油飽和度，采收率等)。4、基于相態(tài)實驗數(shù)據(jù)的最優(yōu)化擬合方法擬合變量的選擇：體系中重餾分的臨界溫度，臨界壓力，偏心因子和重餾分與C1H4的二元交互作用系數(shù)。形狀方程中可調(diào)的等參數(shù)擬合目的變量〔實測相態(tài)數(shù)據(jù)〕的選擇:實測的油氣體系露點壓力，泡點壓力；等組成膨脹，定容衰竭，地面分別器閃蒸等數(shù)據(jù)。十五863子課題驗收匯報五、氣藏類型相態(tài)判別法簡介相圖特征皮家PK3井相圖〔Psept＝1.62Mpa，Tsept＝32℃〕十五863子課題驗收匯報相圖特征皮家SN92井相圖〔Psept＝1.50MPa，Tsept＝32℃〕十五863子課題驗收匯報相圖特征皮家SN井相圖〔Psept＝2.00MPa，Tsept＝30.0℃〕十五863子課題驗收匯報油氣藏類型的閱歷判別相圖判別法根據(jù)分別器處的壓力、溫度和等溫降壓線得出皮家氣藏為濕氣藏十五863子課題驗收匯報油氣藏類型的閱歷判別φ1參數(shù)判別法井號參數(shù)名PK3SN92SN139φ1182.60263.5196.15油氣藏類型無油環(huán)凝析氣藏各井φ1參數(shù)值φ1=〔C2/C3〕+〔C1+C2+C3+C4〕/C5+80＜φ1＜450十五863子課題驗收匯報油氣藏類型的閱歷判別地面消費氣油比和油罐油密度判別法氣油比（m3/m3）油罐油密度（g/cm3）油氣藏類型<35>0.966重質(zhì)油藏35～1250.825～0.966普通黑油油藏125～3500.802～0.825黑油油藏